JPH06131475A - データ収集システム及びそれに用いられるデータロガー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】影像とその撮像対象の経時的変化に伴って生じ
る随伴データとを１つの媒体に同時集録・同時再現でき
るようなデータ収集システムの提供。 【構成】ビデオカメラ２からのビデオ信号、載荷装置２
０のロードセル２１及び変位計２２からの荷重データ及
び変位データ、及びコンピュータ５からのメモデータを
データロガー１に入力し、このデータロガー１におい
て、ビデオ信号に前記各データを合成して合成ビデオ信
号を形成し、該合成ビデオ信号をＶＴＲ６によりビデオ
テープに記録するようにしてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データを集録するデー
タ収集システム及びそれに用いられるデータロガーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に従来のデータ収集システムでは、
例えば物理試験において、その試験を撮影したビデオ信
号と荷重変化等の経時的変化に伴って生じる随伴データ
とを１つの媒体に共時的に集録することはできず別々の
媒体にそれぞれ集録するようになっているため、その再
現時に随伴データの経時的変化と同調させてその試験を
影像で追うことは推測に頼っているのが実情である。す
なわち、影像と随伴データとを別々の媒体に集録してい
るので、その再現時には、例えば試験の開始からの時間
を計測しつつ各媒体用の再生装置を同調作動させて影像
とデータとを再現して行く必要がある。このため、１／
１００秒単位以下が要求される試験等ではその正確性が
問題となり、しかも繰り返し再現するとなるとその正確
性の問題の上に、非常に手間がかかるという難点も生じ
る結果となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明では、影
像と随伴データとを共時的に１つの媒体に集録でき、事
象の変化を影像にて追いながらこれに同調させて同時に
随伴データを確認することが、推測に頼ることなく、し
かも簡単に何度でも繰り返してできるようなデータ収集
システムの提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明によるデータ収集システムは、撮像手段
により得られるビデオ信号にその撮像対象の経時的変化
に伴って生じる随伴データを共時的に合成せしめて合成
ビデオ信号を形成した上で該合成ビデオ信号を記録媒体
に記録するようになっており、そして、前記記録媒体よ
り得られる合成ビデオ信号をビデオ信号と随伴データと
に分離して共時的に再現するようになっていることを特
徴とする。

【０００５】そしてこのようなデータ収集システムに
は、ビデオ信号に随伴データを合成せしめるデータ合成
部と、合成ビデオ信号から随伴データを分離してそれぞ
れ出力するデータ分離部とを有しており、データ合成部
は、ビデオ信号から同期信号を取り出す同期分離手段
と、同期信号に従ってビデオ信号を記憶するビデオ信号
記憶手段と、同期信号を入力として走査線を計数するこ
とにより合成タイミング信号を発生するカウント手段
と、合成タイミング信号に従って随伴データを記憶する
合成用記憶手段と、合成タイミング信号に従ってビデオ
信号記憶手段の出力信号に合成用記憶手段の出力信号を
合成する合成手段とを備えてなり、データ分離部は、合
成ビデオ信号から同期信号を取り出す同期分離手段と、
同期信号を入力として走査線を計数することにより出力
タイミング信号を発生するカウント手段と、合成ビデオ
信号中の随伴データを示す信号を検出してこれに基づく
論理信号を出力する信号検出手段と、信号検出手段から
の論理信号を記憶し、出力タイミング信号に従って該論
理信号を出力する分離用記憶手段とを備えてなることを
特徴とするデータロガーを用いるとよい。

【０００６】

【作用】このようにビデオ信号に随伴データを共時的に
合成して合成ビデオ信号を形成すれば、この合成ビデオ
信号は例えば通常のビデオテープレコーダを用いてビデ
オテープに記録できるので、１つの媒体すなわちビデオ
テープに影像と随伴データとを共時的に集録することが
可能となる。そしてそのビデオテープを再生して得られ
る合成ビデオ信号をビデオ信号と随伴データとに分離し
て共時的に再現すれば、従来のようにいちいち時間計測
して同調させて再現するというような推測に頼る必要は
なくなり、しかも、ビデオテープを再生するだけの簡単
な操作で何度でも繰り返して再現できるようになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付の図面を参照し
て詳細に説明する。尚、共通する構成要素には同じ符号
を付し、重複する説明は省略する。

【０００８】図１に示すのは、本発明の請求項１に係る
データ収集システムを請求項２に係るデータロガー１を
用いて構成し、例えば土の一軸圧縮試験に適用した場合
の実施例で、載荷装置２０に試験片３０をセットし、載
荷装置２０のロードセル２１を介して荷重を加えて行き
試験片３０の圧縮・破壊状況を試験するものである。

【０００９】載荷装置２０のロードセル２１による荷重
データ、及び変位計２２による試験片３０の変位データ
は、それぞれ歪アンプ３、４を経てデータロガー１に入
力される。また、このデータロガー１には、ビデオカメ
ラ２からのビデオ信号、そして例えばＲＳ２３２Ｃイン
タフェースを介してコンピュータ５からの試験条件等の
メモデータも入力される。

【００１０】データロガー１は、ビデオカメラ２からの
ビデオ信号に上記荷重データ、変位データ、メモデータ
を合成せしめて合成ビデオ信号を形成し、ＶＴＲ６に出
力する。そしてＶＴＲ６は、この合成ビデオ信号をビデ
オテープに記録する。従って当該試験の各種随伴データ
は影像と共に１本のビデオテープに共時的に集録される
こととなる。ここで用いられているＶＴＲ６は一般に広
く使用されている機種であり、従って上記合成ビデオ信
号は通常の画像信号及び音声信号から構成されるもので
ある。

【００１１】図２に示すのは、上記のようにしてビデオ
テープに集録された影像と随伴データを再現する際の実
施例である。

【００１２】上記のようにして随伴データが影像と共に
集録されたビデオテープをＶＴＲ６にセットし、ＶＴＲ
６を再生動作させる。するとＶＴＲ６はビデオテープに
記録された合成ビデオ信号を再生してデータロガー１に
出力する。データロガー１に入力された合成ビデオ信号
は、ビデオ信号、荷重データ、変位データ、メモデータ
にそれぞれ分離され、ビデオ信号はモニタ４０に、荷重
データ及び変位データはＸ−Ｙレコーダ５０に、メモデ
ータはコンピュータ５にそれぞれ出力される。

【００１３】従って、試験片３０の圧縮・破壊状況を、
荷重データ、変位データをＸ−Ｙレコーダ５０にて確認
しつつこれに同調させて同時にモニタ４０によって影像
や音も確認するようにして検証でき、しかも、ビデオテ
ープを巻き戻して再び再生すれば何回でも繰り返し影像
と随伴データとを対応させて確認できることとなり、正
確な状況の把握がＶＴＲ６を操作するだけという簡単な
方法で可能となる。

【００１４】このようにして本発明によるデータ収集シ
ステムによってビデオテープに集録された影像、随伴デ
ータは、再現して解析するばかりでなく、図３に示すよ
うにして編集することも簡単に行うことができる。即
ち、ＶＴＲ６とデータロガー１とを接続して再生側と
し、一方、もう１台づつＶＴＲ６０とデータロガー１０
とを接続して記録側とし、再生側のデータロガー１と記
録側のデータロガー１０とを接続することで、再生側の
ＶＴＲ６で再生しつつ、記録側のＶＴＲ６０で不必要な
データ部分は削除して記録するというような編集を自由
に行うことが可能である（図３Ａ）。或いは、データロ
ガーを用いずとも、直接ＶＴＲ６、６０を接続して通常
のビデオテープをダビングする場合と同様にして編集を
行うことも可能である（図３Ｂ）。

【００１５】以上のような合成・分離を行うデータロガ
ー１の構造について以下に説明する（図４〜図６）。

【００１６】まず、データ合成のためのデータ合成部に
ついて説明する（図４）。ビデオカメラからのビデオ信
号はアンプ１４０を経た後フレームメモリ１１０、１１
１に入力されるが、その前に、同期分離回路１００によ
り同期信号が取り出さる。同期分離回路１００により取
り出された同期信号はフレームメモリ１１０、１１１、
スイッチ１５０、及びラインカウンタ１０１にそれぞれ
出力される。フレームメモリ１１０、１１１、及びスイ
ッチ１５０はこの同期信号に従って一画面分づつビデオ
信号の記憶・出力を行う。

【００１７】一方、同期信号が入力されたラインカウン
タ１０１は走査線（水平同期）を計数してＡ／Ｄ変換器
１２０、メモリ１２１、１３０、及びスイッチ１５１に
随伴データ合成のための合成タイミング信号を出力す
る。

【００１８】随伴データの内、荷重データ等のアナログ
信号は合成タイミング信号に従ってＡ／Ｄ変換器１２０
で変換されメモリ１２１に入力され記憶される。また、
ＲＳ２３２Ｃ等のシリアルインタフェースを介して入力
されるメモデータ等のデジタル信号は合成タイミング信
号に従ってメモリ１３０に入力され記憶される。そして
メモリ１２１、１３０は、記憶した信号に基づいて図６
に示すようなパルス信号を合成タイミング信号に従って
一画面分づつスイッチ１５１に出力する。

【００１９】スイッチ１５１は、スイッチ１５０を介し
てフレームメモリ１１０、１１１から出力される一画面
分のビデオ信号が入力されてくると、合成タイミング信
号に従ってそのビデオ信号のブランク部分にメモリ１２
１、１３０からのパルス信号を書き込む。このブランク
部分とは、例えば、一画面分のビデオ信号による画像の
内のモニタ画面に現れない上端部分（画像上端から走査
線２０本分相当）を示し、通常、画面に現れたときは黒
色の帯状をなす部分のことである。ただし、ブランク部
分はこれに限られず、画像（走査線）の内のモニタの画
面に現れない左右両端部分にも書き込むようにしてもよ
い。走査線の左右両端部分に書き込むには、ラインカウ
ンタの出力信号を所定のクロック発生器に取入れ、ライ
ンカウンタの出力信号を基準にしてクロックを発生して
走査線開始からのタイミングを計って書き込むようにす
ればよい。要するに、モニタ画面に映し出される影像が
判別不可能とならない部分であれば、随伴データを書き
込むのはどこでもよい。

【００２０】このようにして随伴データが合成されたビ
デオ信号はアンプ１４１を介して合成ビデオ信号として
出力される。

【００２１】次に、データ分離のためのデータ分離部に
ついて説明する（図５）。ＶＴＲにより再生された合成
ビデオ信号はアンプ２４０を経た後アンプ２４１に送ら
れるが、その前に、同期分離回路２００により同期信号
が取り出される。同期分離回路２００により取り出され
た同期信号はラインカウンタ２０１及び発振器２０２に
出力される。

【００２２】同期信号が入力されたラインカウンタ２０
１は走査線（水平同期）を計数してメモリ２２０、２３
０に随伴データ出力のための出力タイミング信号を出力
する。

【００２３】発振器２０２は、同期信号及び出力タイミ
ング信号を入力とし、これらを基に合成ビデオ信号から
随伴データを分離する際の基準となるクロック信号を発
生し、サンプルカウンタ２０３に出力する。

【００２４】サンプルカウンタ２０３は、クロック信号
及びコンパレータ２１０の出力信号を入力とし、コンパ
レータ２１０の出力信号を基準にしてクロック信号を計
数し、合成ビデオ信号から随伴データを読み出すための
読出信号を発生する。また、ラインカウンタ２０１から
出力タイミング信号が入力され、これによりサンプルカ
ウンタ２０３はリセットされるようになっている。一
方、サンプルカウンタ２０３から出力される読出信号は
ＡＮＤ回路２１１に入力される。

【００２５】アンプ２４０を経た合成ビデオ信号がアン
プ２４１に入力される前に、発振器２０２、サンプルカ
ウンタ２０３、コンパレータ２１０、及びＡＮＤ回路２
１１からなる信号検出手段により以下のようにして合成
ビデオ信号から随伴データの読出しが行われる。

【００２６】合成ビデオ信号中の随伴データは図６に示
すようなフォーマットのパルス信号で書き込まれてお
り、このパルス信号についてコンパレータ２１０で電圧
比較が行われ論理０、１が判断される。すなわち、コン
パレータ２１０の一方の入力端子には合成ビデオ信号が
入力され、そして他方の入力端子には所定の抵抗による
一定の電圧がしきい値電圧として入力されている。従っ
てコンパレータ２１０に入力されたパルス信号はしきい
値電圧と比較され、しきい値電圧より高ければ論理１、
しきい値電圧より低ければ論理０が判断される。より詳
細に説明すると、パルス信号の立上り部分でしきい値電
圧を越えるとコンパレータ２１０からは論理１が出力さ
れ、これがサンプルカウンタ２０３へ入力される。この
時点でサンプルカウンタ２０３はクロック信号のカウン
トを開始し、時間ｔだけカウントすると論理１の読出信
号をＡＮＤ回路２１１に出力する。これによりＡＮＤ回
路２１１は時間ｔ経過時点で許容となる。この時間ｔ経
過時点で、コンパレータ２１０に入力されたパルス信号
が立上り部分から継続してしきい値電圧より高ければ論
理１、しきい値電圧より低くなっていれば論理０がコン
パレータ２１０より出力されているので、これに従っ
て、許容とされたＡＮＤ回路２１１の出力信号は論理
１、論理０のいずれかを示す。

【００２７】ＡＮＤ回路２１１が許容とされて出力され
る論理信号は、メモリ２２０、２３０に入力され記憶さ
れる。そしてメモリ２２０、２３０は出力タイミング信
号に従って記憶した信号を出力し、随伴データを再現す
る。

【００２８】尚、以上の実施例ではコンピュータとのイ
ンタフェースとしてシリアルインタフェースを用いてい
るが、これをパラレルインタフェースで設計することも
可能であることは勿論である。

【００２９】また、上記実施例では物理試験のデータ解
析の場合についてのみ述べたが、その他各種の分野で本
発明は適用可能である。例えば、医療分野において手術
中の状態を集録しておく場合に適用することが考えられ
る。即ち、本発明によるデータ収集システムを用い、手
術の進行状況の影像や音声と心電図や脳波等のデータと
を共時的に集録しておけば、手術後それを再生すること
により手術の進行状況の検証や、研究発表、或いは講義
等に利用することが簡単にできることとなる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によるデ
ータ収集システムは、従来ではできなかった影像と随伴
データとの同時集録、同時再現を可能としたことによ
り、推測によらずとも影像により事象の変化を目で追い
つつ同時にそのときの各種データを確認できるので、よ
り正確、確実に状況を把握でき、また、何度でもその状
況を簡単に再現できるという優れた効果をもち、研究開
発等に大きく寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデータ収集システムを物理試験に
用いてデータ集録を行う場合の実施例を示す概略構成
図。

【図２】本発明によるデータ収集システムによりビデオ
テープに集録された各データを再現する場合の実施例を
示す概略構成図。

【図３】本発明によるデータ収集システムにより集録さ
れたデータを編集する場合の実施例を示す概略構成図。

【図４】本発明によるデータロガーにおけるデータ合成
部のブロック図。

【図５】本発明によるデータロガーにおけるデータ分離
部のブロック図。

【図６】本発明によるデータロガーにおけるビデオ信号
への随伴データの書き込みフォーマットを示す電圧波形
図。

【符号の説明】

１、１０ データロガー ２ ビデオカメラ ３、４ 歪アンプ ５ コンピュータ ６、６０ ＶＴＲ １００、２００ 同期分離回路 １０１、２０１ ラインカウンタ（カウント手段） １１０、１１１ フレームメモリ（ビデオ信号記憶手
段） １５１ スイッチ（合成手段） １２１、１３０ メモリ（合成用記憶手段） ２０２ 発振器（信号検出手段） ２０３ サンプルカウンタ（信号検出手段） ２１０ コンパレータ（信号検出手段） ２１１ ＡＮＤ回路（信号検出手段） ２２０、２３０ メモリ（分離用記憶手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像手段により得られるビデオ信号にそ
   の撮像対象の経時的変化に伴って生じる随伴データを共
   時的に合成せしめて合成ビデオ信号を形成した上で該合
   成ビデオ信号を記録媒体に記録するようになっており、
   そして前記記録媒体より得られる合成ビデオ信号をビデ
   オ信号と随伴データとに分離して共時的に再現するよう
   になっていることを特徴とするデータ収集システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデータ収集システムに
   用いられるデータロガーであって、ビデオ信号に随伴デ
   ータを合成せしめるデータ合成部と、合成ビデオ信号か
   ら随伴データを分離してそれぞれ出力するデータ分離部
   とを有し、 データ合成部は、ビデオ信号から同期信号を取り出す同
   期分離手段と、同期信号に従ってビデオ信号を記憶する
   ビデオ信号記憶手段と、同期信号を入力として走査線を
   計数することにより合成タイミング信号を発生するカウ
   ント手段と、合成タイミング信号に従って随伴データを
   記憶する合成用記憶手段と、合成タイミング信号に従っ
   てビデオ信号記憶手段の出力信号に合成用記憶手段の出
   力信号を合成する合成手段とを備えてなり、 データ分離部は、合成ビデオ信号から同期信号を取り出
   す同期分離手段と、同期信号を入力として走査線を計数
   することにより出力タイミング信号を発生するカウント
   手段と、合成ビデオ信号中の随伴データを示す信号を検
   出してこれに基づく論理信号を出力する信号検出手段
   と、信号検出手段からの論理信号を記憶し、出力タイミ
   ング信号に従って該論理信号を出力する分離用記憶手段
   とを備えてなることを特徴とするデータロガー。